人工濕地工藝流程

l1131對BODCOD1244-51表1 三種人工濕地處理污水系統(tǒng)類型比較推流式是最根本的形式。階梯進(jìn)水式可避開濕地床前部堵塞，使植物長勢均勻，有利于后部的硝化脫氮作用；回流式可對進(jìn)水進(jìn)展肯定的稀釋，增加串聯(lián)式、并聯(lián)式和綜合式等，如圖2所示。在實際應(yīng)用中，人工濕地還常與．3系統(tǒng)的配套設(shè)施實際設(shè)計中，往往是將人工濕地進(jìn)展多級組合，并附加必要的預(yù)處理、后處理設(shè)施以構(gòu)成濕地處理系統(tǒng)l 6 c，如圖3所示。一般說來，系統(tǒng)主要由3局部組成[’]：(1收集和預(yù)處理設(shè)施由污水集水管網(wǎng)污水集水池格柵和沉淀池等組成假設(shè)取水于被污染的水池。(2)配水和集水設(shè)施由配水井、配水槽、配水管網(wǎng)、布水管、集水管和集水池組成。(3)濕地床。依據(jù)出水水質(zhì)要求，可設(shè)計一級或多級濕地床，污水經(jīng)串聯(lián)或并聯(lián)的濕地床屢次凈化。工藝設(shè)計21人工濕地植物的管養(yǎng)水生植物是人工濕地系統(tǒng)的有機(jī)組成局部其主要作用為吸取利用和吸附富集污染物質(zhì)、傳輸氧到濕地系統(tǒng)、為微生物供給棲息地、維持系統(tǒng)的穩(wěn)定、積存有機(jī)物質(zhì)。人工濕地植物的管養(yǎng)，包括植物的選擇與搭配、栽培與養(yǎng)護(hù)、收割與治理等內(nèi)容。按生長習(xí)性，濕地植物可分為草本、灌木和喬木。人工濕地較多使用草本植物來凈化污水，尤其是挺水植物．如被普遍承受的蘆葦、黃菖蒲、美人蕉、香蒲和燈心草等。這些挺水植物根系興旺、生物量大、生長率高，在人工濕地中能起到固定床體外表、供給良好過濾條件、防止淤泥堵塞等作用。而利用灌木、喬木作為濕地植物的報道較少，由于適應(yīng)濕地環(huán)境的灌木、喬木不多。但也有一些喬木樹種如兩棲榕、白千層、茶樹精油、池杉、水翁和紅樹林部分樹種如秋茄、桐花樹和白骨壤等[84 3可作為濕地樹種，它們對污染物表現(xiàn)出較好的凈化效果。在建筑濕地時，植物的選取應(yīng)遵循以下原則：適地適種、耐污力量強(qiáng)、凈化力量強(qiáng)、根系興旺、經(jīng)濟(jì)和賞識價值高、重視物種間的合理搭配。濕地植物的栽：自然界移栽、直接種植和育苗移栽。從自然界移栽易受氣候的限制，還會引入雜草，一般多發(fā)生在春季；直接種植成活率高，但生長速度較慢：育苗移栽成活率高，生長速度快，可以在短期內(nèi)布滿整個濕地，是目前普遍承受的方式。增大植物的栽種密度，加強(qiáng)人工濕地治理，定期進(jìn)展植物收割，準(zhǔn)時去除植物殘枝，杜絕二次污染，同時做持系統(tǒng)處理效果的穩(wěn)定。22人工濕地基質(zhì)的配置．基質(zhì)是植物的載體，是微生物的生長介質(zhì)，它將濕地中發(fā)生的全部處理過程連成一個整體基質(zhì)還能夠通過沉淀過濾和吸附等作用直接去除污染物。對于基質(zhì)的配置，主要考慮基質(zhì)的種類、粒徑、深度等，特別需要關(guān)注對磷的去除力量。有爭論說明。在濕地對磷的去除或固定機(jī)揮著最重要的作用，同時也最具有進(jìn)展?jié)摿?。袁東海等爭論了7種基質(zhì)材料凈化污水中磷的機(jī)理，結(jié)果說明：礦渣、粉煤灰對磷土和下蜀黃土次之沸石和砂子較『l0]。、氧化鋁含量越高。其固定形成的磷酸鐵鹽和磷酸鋁鹽數(shù)量越多．基質(zhì)凈化磷素的力量越強(qiáng)。除砂子外，上述其他基質(zhì)磷素飽和吸附后，磷素釋放比例很低，一般不會造成二次污染。固然，基質(zhì)對其他污染物的去除效果也有肯定的影響。朱夕珍等的爭論說明：煤灰渣質(zhì)的人工濕地對有機(jī)污染物的處理效果較好．COD和BOD 的去除率分～89％[“]。因此。在實際應(yīng)用中，可依據(jù)所處理污水中含有的主要污染物來配置適宜的基質(zhì)。基質(zhì)粒徑的大小是影響濕地系統(tǒng)水力傳導(dǎo)性的主要因素直接關(guān)系到濕地床體的孔隙度進(jìn)而影響污染物在濕地中的停留時間粒徑大的基質(zhì)孔隙度大所能容納的污水量大，濕地床的不同區(qū)域，對基質(zhì)粒徑的需求不同。進(jìn)水配水區(qū)和出水集水區(qū)的基質(zhì)。一般承受粒徑在60～100mill的礫石，分布于整個床寬。處理區(qū)最常選用的粒徑范圍是4～l6mm，實踐說明，粒徑為8～16 mm的基質(zhì)，水力傳導(dǎo)性好，適宜植物生長，處理效果[12]。幾種基質(zhì)的粒徑及其水力傳導(dǎo)性如表2所示…。統(tǒng)所栽種植物的種類及根系的生長深度確定．以保證濕地單元中必要的好氧60cm2．3人工濕地系統(tǒng)的設(shè)計人工濕地的構(gòu)造與工程參數(shù)包括進(jìn)出水裝置、隔板裝置和防滲設(shè)施。2．3．1水力停留時間濕地的時間過長，易引起污水滯留和厭氧區(qū)擴(kuò)大，影響處理效果[13]。水從設(shè)計的角度動身，理論水力停留時間是利用平均流量、系統(tǒng)幾何外形、操L隙率也隨之發(fā)生變化，其水力停留時間很難確定，因此．實際水力停留時間通常為理論值的4O％～80％[I4]。實踐證明：水力停留時間參數(shù)的重要意義．首先是與系統(tǒng)的除磷效果有關(guān)．有爭論顯示兩者為顯著線_l5的爭論說明，人工濕地處理系統(tǒng)對氮的去除率隨時間的延長而提高ll6]。綜合各方面的資料：外表流濕地的水力停留時間以48d為佳：潛流濕地的2～4d14-16]。23．2水力負(fù)荷濕地系統(tǒng)的類型和尺寸可依據(jù)所處理的污染物濃度和負(fù)荷來確定。實際就可選擇相應(yīng)的處理面積。外表負(fù)荷率(ALR)指的是單位面積濕地對特定污染物所能承受的最大負(fù)荷。據(jù)美國國家環(huán)保局資1718對于外表流濕地進(jìn)水區(qū)BOD負(fù)荷率可達(dá)100kg／(hm 潛流濕地設(shè)計BOD負(fù)荷率可為80～ 120 kg／(hm·d)。不過，也有學(xué)者認(rèn)為水力負(fù)荷應(yīng)承受流量除以過流斷面面積，才能反映其真正含義，也更切合人工濕地的特點[14：。 2-3．3水力坡度對外表流濕地的水力坡度加以考慮是為了解決回水所引起的滯留堵塞問題。其水頭損失可用修正過的曼寧公式來計算[19]：在濕地設(shè)計中．水力坡度確實定需綜合考慮濕地類型、基質(zhì)性質(zhì)及濕地尺05％或更?。疂摿魅斯竦爻惺艹叽缂右孕Ｕ缫缘[石為填料的濕地床一般要取2％。2．3．4濕地床的長寬比理論上，濕地水力負(fù)荷的要求確定之后，可依據(jù)負(fù)荷計算濕地長度：潛流濕地的寬度可以依據(jù)達(dá)西定律和一些關(guān)于深度的推舉值來計5)代人公式(4)，可得：這樣，即可求得能夠保證肯定水頭損失的濕地最小寬度。閱歷說明42O～50m。濕地過短，則有效處理面積過小，不能保證凈化效果；濕地過長，易造成死區(qū)，使水位難于調(diào)整，不利于植物生長。濕地的長寬比不宜過大，建議掌握在3：1以下，目前，大多l(xiāng)～2：11：1ll在濕地整個寬度上均勻布水和集水的問題。23．5水位掌握系統(tǒng)深度來實現(xiàn)，是濕地運行、維護(hù)和調(diào)整的重要手段。系統(tǒng)深度在理論上應(yīng)當(dāng)是越深越好但實踐中需考慮植物根系的深度假設(shè)過淺，根系無法正常生長，難以形成有利的降解微環(huán)境；假設(shè)過深，根系無法輸氧降低工程效益。北美濕地水質(zhì)處理數(shù)據(jù)庫中推舉的外表流濕地的水深在10～200 cm，典型深度在l5～60 cm，運行深度隨植物種類不同而不同，一般挺水植物區(qū)域水深60 em．沉水植物區(qū)域水深120 em左右_l1。潛流濕地系統(tǒng)對水位的掌握有三點要求：在系統(tǒng)接量時，進(jìn)水端不消滅雍水，以防發(fā)生外表流：在系統(tǒng)接納最小設(shè)計流量時，出水端不消滅填料床面的漂浮，避開消滅外表流；考慮到植物的生長。床中水面浸沒植物根系的深度應(yīng)盡量均勻，并盡量使水面坡度與底坡根本全都。美國國家環(huán)保局『l8]依據(jù)工程閱歷，確定潛流濕地進(jìn)水區(qū)域水深約為40 eI?；|(zhì)深度應(yīng)比水深深10 om左右。2．3．6進(jìn)出水裝置濕地的進(jìn)出水設(shè)計應(yīng)留意進(jìn)出水裝置在整個寬度上布水或集水的均勻性進(jìn)水裝置一般承受多孔管或三角堰等多孑L管可設(shè)于床面上或埋于床面以下系統(tǒng)的進(jìn)水流量可通過閥或閘板調(diào)整過多的流量或緊急變化時應(yīng)設(shè)有溢流、分流措施。出水裝置一般在填料層底部設(shè)穿孔集水管．并設(shè)置旋轉(zhuǎn)彎頭和掌握閥門從而為整個濕地系統(tǒng)供給水位掌握。對于較小的濕地系統(tǒng)．常用的進(jìn)、出水裝置是穿孑L的PVC管，長度與濕地寬度相用多級堰或者升降水箱。在嚴(yán)寒地區(qū)，進(jìn)、出水管的設(shè)置須考慮防凍措施，并在系統(tǒng)的必要部位設(shè)置掌握閥和放空閥2．3．7隔板裝置與防滲設(shè)施隔板裝置一般設(shè)置于濕地水流垂直方向或者平行方向上用于削減系統(tǒng)短路促進(jìn)污水混合改善混凝沉降效果。隔板使用取決于長寬比單元配置狀況和處理目標(biāo)等一般不推舉使用隔板。防滲設(shè)施的作用是防止?jié)竦叵到y(tǒng)因滲漏而污染地下水，其設(shè)置方法有多種，如承受厚度為0．5～ 1．0 mm的高密度聚乙烯樹脂，或油毛氈密封鋪墊等。需要留意的是，濕地處理系統(tǒng)必需保證進(jìn)水管與出水管之間沒有泄漏現(xiàn)象。331深圳白泥坑人工濕地系統(tǒng)白泥坑人工濕地污水處理系統(tǒng)位于深圳市寶安縣平湖鎮(zhèn)東南，占地面積0．84 hm ，設(shè)計污水處理量為3 100 m3／d，平均水力停留時間為23 h。該系統(tǒng)由四級處理池串聯(lián)而成．每級處理池由2～3個小池并聯(lián)使用，種植蘆葦、茳芏、席草、大米草等水生植物。承受碎石作為基質(zhì)原水先流經(jīng)一二級碎石床對有機(jī)物進(jìn)展降解再進(jìn)入第三級兼性塘，最終經(jīng)過第四級碎石床變成干凈的水排出，見圖4 e 。白泥坑人工濕地可以形成一個獨立的生態(tài)系統(tǒng)，具有很強(qiáng)的吸附過濾效果，力量強(qiáng)，出水水質(zhì)穩(wěn)定，而且對局部重金屬也有去除效果。經(jīng)過兩年的試驗運行，系統(tǒng)處理效果較好，除了氨氮指標(biāo)處理效果不明顯外，其余指標(biāo)均能到達(dá)國家二級處理排放標(biāo)準(zhǔn)，對BOD 、COD、SS的平均去除率分別到達(dá)90％、71％、88％[ 。與傳統(tǒng)污水處理方法相比．該濕地系統(tǒng)運轉(zhuǎn)和運行費用較低系統(tǒng)無動力消耗治理便利除了定期的水質(zhì)監(jiān)測外，尋常無需其它治理。系統(tǒng)運行費用為O．0元／m，，僅為傳統(tǒng)活性污泥法的10％。3．2廊道式人工濕地系統(tǒng)針對農(nóng)村污水分散、處理規(guī)模小的特點張克強(qiáng)等承受獨特設(shè)計的廊道式人工濕地對其加以處理該濕地系統(tǒng)與外表流相結(jié)合，各級處理單元呈階梯狀，以廊道曲線為繞行路徑．配生植物，可有效削減濕地面積，同時解決冬季運行問題，適用于中小規(guī)模的農(nóng)村污水分散處理與回用]。該濕地系統(tǒng)由三級處理單元組成如圖5所示。第一級處于系統(tǒng)的最內(nèi)圈，為圓形構(gòu)造，承受垂直潛流工藝。配以適當(dāng)?shù)幕|(zhì)植物和間歇進(jìn)水方式有助于系統(tǒng)